ฟิสิกส์สัประยุทธ์ จภ.ปท. - PCSHSPT-ypt

Single Lens Telescope (กล้องโทรทรรศน์เลนส์เดียว)
เราสามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์โดยใช้เลนส์ชิ้นเดียวได้ โดยแทนเลนส์ใกล้ตาด้วยรูรับแสงขนาดเล็ก แต่ปัญหาคือเราจะสร้างและออกแบบการทดลองนี้อย่างไร (ปกติกล้องโทรทรรศน์ใช้เลนส์มากกว่า 2 ตัว ขึ้นไป)
โดยในการทดลองนี้มีการวางแผนดังนี้ครับ
การวิเคราะห์ปรากฏการณ์ – ก่อนอื่นทำการหากำลังขยายของกล้องที่ทำการสร้างได้ดังสมการที่ 1
-ทฤษฎีและการวิเคราะห์ปรากฏการณ์เบื้องต้น
-วิเคราะห์ทางเดินแสง
-ความสัมพันธ์จริง แบ่งเป็น 2 กรณี 1. ฉากอยู่ก่อนจุดตัดรังสี 2. ฉากอยู่หลังจุดตัดรังสี
-ความสัมพันธ์อุดมคติ
-วิเคราะห์ความสว่างของกล้องที่สร้าง

ชุดอุปกรณ์การทดลอง
-แหล่งกำเนิดแสง
-Light Meter
-Multimeter
-รางควบคุมระยะทาง
-กล้องที่สร้างขึ้น

โดยในขั้นตอนการวิเคราะห์ปรากฏการณ์จะสร้างเส้นทางการเดินแสงจริง
ตามสมการที่ และ (ขอสงวนการวาดแสนทางเดินแสง) ซึ่งทำการทดลองทั้งหมด3การทดลอง ค่าL(ระยะจากรูรับแสงถึงฉาก) ค่าd(รูรับแสง) ค่าl(ระยะจากรูรับแสงถึงวัตถุหลังฉาก)
ทำการทดลองและพล๊อตกราฟแสดงความสัมพันธ์ระยะห่างระหว่างรูและฉากกับความสว่าง ซึ่งเทียบกราฟทฤษฎี กราฟการทดลอง และ กราฟLDR พบว่าแนวโน้มสอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่น การทดลองที่2 d ได้ดังกราฟที่ 1 , และสุดท้ายของการทดลองตารางสรุปผลที่เปรียบเทียบ ค่าความสูงในการทดลอง, ความกว้าง, กำลังขยายเชิงมุม และ ความชัด ของสมการ กับ การทดลองจริง ได้ผลดังตาราง

ในการทดลองนี้เกี่ยวกับแสงซึ่งerrorจะควบคุมได้ยากกว่าการทดลองฟิสิกส์ในเรื่องอื่นอยู่ระดับหนึ่ง เช่น ปริมาณที่แสงเข้าผ่านรูรับแสง, มุมของอุปกรณ์เลนส์ที่มีความอ่อนไหวต่อแสง
ความรู้ฟิสิกส์เบื้องต้นในการศึกษาการทดลองนี้
- พื้นฐานบทการวัด
- แสง ทัศนศาสตร์
- หลักการกล้องโทรทรรศน์
- เลนส์บาง

ผู้อ่านท่านไหนที่สนใจในการสร้าง ลองนำหลักการหรือวิธีการทดลองคร่าวๆนี้ไปปรับใช้สำหรับ Single Lens Telescope ได้เลยครับ

ปล. การทดลอง, กราฟ, สมการ ที่นำมาอธิบายเป็นเพียงแค่ส่วนหนึ่งของการทดลองฉบับสมบูรณ์นี้เท่านั้น เนื่องจากข้อมูลบ้างส่วนเป็นความลับของทีม ขอบคุณครับ ☺🙏

ทีมงานฟิสิกส์สัประยุทธ์ จภ.ปท.

[ อ้างอิงรูป, การทดลอง LAB PCSHSPT, young physicist tournament 2017 ]

📢📢📢 ประกาศรับสมัครน้องๆ ม.4 ที่สนใจในด้านวิทยาศาสตร์
เข้าร่วมทีมฟิสิกส์สัประยุทธ์ โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ปทุมธานี
❗คุณสมบัติพื้นฐาน
1.ขยัน อดทนและมีความรับผิดชอบสูง
2.มีใจรักในการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี
3.สามารถบริหารเวลาได้อย่างเหมาะสม

❗รีบสมัครน้า ปิดรับสมัคร วันพุธ ที่ 22 ก.ค. 2563 เวลา 23.59 น.
แล้วมาเป็นครอบครัวฟิสิกส์สัประยุทธ์ด้วยกัน

หมายเหตุ : รายละเอียดการคัดเลือกเพิ่มเติม ขออนุญาตแจ้งในที่ประชุมรวม วันพฤหัสบดี ที่ 23 ก.ค. 2563

ขวดตีลังกา (Flip bottle) เป็นการละเล่นอย่างหนึ่งซึ่งเป็นที่นิยมไปทั่วโลกและโด่งดังอย่างมากในโลก social โดยเฉพาะในปี 2016-2017 และมีการเล่นมาจนถึงปัจจุบัน ซึ่งผู้เล่นจะโยนขวดที่มีน้ำอยู่ภายในให้ม้วนตัวกลางอากาศและตกลงแบบตั้งตรงบนพื้นระดับโดยไม่ล้ม ดังคลิปวิดิโอตัวอย่าง : https://www.youtube.com/watch?v=JzW2SmOKT8I

แต่ด้วยความที่เราเป็น junior researcher เราจึงนำการเล่น flip bottle มาทำการทดลองทางฟิสิกส์ ศึกษาการเคลื่อนที่ของขวดและน้ำในขวด และสืบเสาะถึงตัวแปรที่เกี่ยวข้องที่ทำให้ขวดตกลงแบบตั้งตรงบนพื้นระดับโดยไม่ล้ม
อย่างแรกที่เราคำนึงถึงในการทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์นั่นก็คือ “ตัวแปร” ซึ่งตัวแปรทางวิทยาศาสตร์นั่นมีอยู่ 3 ประเภท คือ ตัวแปรต้น ตัวแปรตาม ตัวแปรควบคุม ซึ่งตัวแปรที่สำคัญที่สุดนั่นคือตัวแปรควบคุม
ดังนั้นเราจึงได้คิดค้นวิธีในการโยนขวดโดยให้แรงที่โยนนั้นคงที่ทุกครั้งในแต่ละการทดลอง

• ชุดการทดลองเครื่องโยนขวด •
- ใช้ท่อ PVC ทำเป็นฐานเเละโครงสร้างที่มั่นคง- - ใช้หนังยางขนาดใหญ่เป็นตัวส่งแรงในการโยนขวด (ดังภาพด้านล่าง)
- หนังยางที่ใช้มีสภาพยืดหยุ่นจำกัด จึงทำการทดลองหาจำนวนครั้งที่ใช้ได้ก่อนที่สภาพยืดหยุ่นของหนังยางจะเกินขีดจำกัดการแปรผันตรง (ควบคุมแรงให้เท่ากันตอนทำการทดลอง)
- ติดตั้งอุปกรณ์ปล่อยขวดที่ทำจากไม้
- กำหนดจุดในฉากและเครื่องปล่อยขวดน้ำ เพื่อนำไปหาค่าต่างๆในการทดลอง

ส่วนการทดลองเราก็ได้กำหนดตัวแปรต้นเป็นตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของขวดทั้งหมด เช่น ปริมาตรน้ำในขวด, แรงเสียดทานพื้นผิวที่ขวดตกลง, ฯลฯ
ในด้านของการเก็บผลการทดลองนั้นเราเก็บผลเป็นจำนวนครั้งที่ขวดสามารถตกลงแบบตั้งตรงบนพื้นระดับโดยไม่ล้มในแต่ละการทดลอง และใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ทางฟิสิกส์วัดมุมที่ขวดทำกับพื้นระดับในวินาทีที่ขวดสัมผัสพื้น เพื่อหาความสัมพันธ์ในการที่ขวดจะสามารถตั้งตรงบนพื้นระดับโดยไม่ล้ม
ความรู้ฟิสิกส์เบื้องต้น
-กลศาสตร์การเคลื่อนที่
-กลศาสตร์ของไหล
-สมดุลกลและสภาพยืดหยุ่น

การโยนขวดที่มีน้ำอยู่ภายในให้ม้วนตัวกลางอากาศและตกลงแบบตั้งตรงบนพื้นระดับโดยไม่ล้ม ประกอบไปด้วยปัจจัยหลายๆอย่าง ซึ่งถ้าปัจจัยเหล่านี้มีปริมาณที่เหมาะสมและสัมพันธ์กันหมด จะทำให้การโยนขวดให้ตกลงแบบตั้งตรงบนพื้นระดับโดยไม่ล้มได้เกือบทุกครั้งที่โยนเลยทีเดียว

สำหรับท่านผู้อ่านที่สนใจทดลองสามารถนำโมเดลของทางทีมเราไปลองพัฒนาต่อได้เพื่อปรับปรุงให้ดีขึ้นต่อไปครับ
สำหรับการทดลองนี้ที่เราเล่นกัน อาจจะดูพื้นฐานและไม่มีอะไรเลย แต่จริงแล้วมีความลับที่อยู่เบื้องหลังปรากฎการณ์นี้นั้นเอง

ถ้าบทความนี้เป็นประโยชน์ฝากกดไล กดแชร์ ให้ทางทีมงานเพื่อเป็นกำลังใจให้ด้วยครับ
ขอบคุณครับ 😊❤

ทีมงานฟิสิกส์สัประยุทธ์ จภ.ปท.

[ อ้างอิงรูป, การทดลอง LAB PCSHSPT, young physicist tournament 2018 ]

"โคโรน่า" ชื่อโคโรน่าไปปรากฏในอะไรบ้าง
Corona virus หมวดเกี่ยวกับโรคในปัจจุบัน
Corona borealis กลุ่มดาวมงกุฎเหนือ หมวดดาราศาสตร์
Corona extra เบียร์ หมวดวิทยาศาสตร์อาหาร
Corona Discharge ปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ หมวด ฟิสิกส์

จะเห็นได้ว่าคำๆนี้เป็นคำที่ทุกท่านทราบดีกันอยู่แล้วในสถานการณ์ปัจจุบันและด้วยความที่เพจเราเกี่ยวกับฟิสิกส์ ในวันนี้จึงขอนำคำที่ทุกๆท่านคุ้นเคยผนวกกับปรากฎการณ์ทางฟิสิกส์ มาอธิบายกันครับ

และแน่นอนครับCorona ที่เราจะมาพูดถึงกันไม่ใช่ Coronavirus (เพราะมีข้อมูลอัพเดททางสื่อต่างๆอยู่ทั่วไป 😄😄) แต่เราจะมาพูดถึง
โคโรน่าในฟิสิกส์, ปรากฏการณ์โคโลนาทางฟิสิกส์ว่าคืออะไรกันครับ

การปล่อยประจุแบบโคโรน่า (Corona Discharge) เป็นการปล่อยประจุไฟฟ้าเกิดจากการแตกตัว (ionization) ของอากาศหรือของไหลที่ไหลผ่านวัสดุที่เป็นตัวนำไฟฟ้าซึ่งมีพลังงานไฟฟ้าอยู่ การปล่อยประจุแบบนี้จะเกิดขึ้นเมื่อเกิดความแรงของสนามไฟฟ้ารอบๆ
ตัวนำไฟฟ้าสูงพอที่จะสร้างย่านความนำไฟฟ้าโดยรอบ แต่ไม่แรงพอที่จะทำให้เกิดการ breakdown หรือเกิดประกายไฟ กับวัตถุใกล้เคียง ปรากฏการณ์โคโรน่ามักจะพบเป็นแสงสีน้ำเงินอ่อน,ม่วง อยู่ในอากาศที่อยู่โดยรอบวัสดุตัวนำไฟฟ้าแรงสูง โดยธรรมชาติการคายประจุแบบโคโรน่าทำให้เกิดการสูญเสียกำลังในไฟฟ้าแรงสูง

ขั้นตอนการประดิษฐ์มอเตอร์โคโรน่าขั้นพื้นฐาน
1.เอาแผ่นแบล็คกะไลท์มาตัดเป็นฐานทั้งสองด้าน
2.ใช้เครื่องกลึงๆ พลาสติกให้เป็นเสาสำหรับเหน็บทองแดง
3.นำแผ่นทองแดงมาตัดเป็นชิ้นขนาดเท่าๆกัน เจาะรูให้ด้านนึงไว้สำหรับเหน็บกับเสาพลาสติก อีกด้านนึงให้นำตะไบมาขัดจนมีลักษณะคล้ายลิ่ม
4.เจาะรูตรงกลางแผ่นแบล็คกะไลท์แล้วติดตั้งลูกปืนลงไป
5.กลึงแก่นมอเตอร์จากแผ่นแบล็คกะไลท์ให้มีขนาดพอดีกับลูกปืน
6.ประกอบแผ่นทองแดงเข้ากับเสาพลาสติก
7.นำชิ้นส่วนที่เหลือประกอบกัน

สำหรับการทดลอง Corona Discharge Motor เป็นการทดลองด้วยการนำเอาปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ซึ่งเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าสถิตมาใช้เป็นพลังงานในการหมุนตัวมอเตอร์ โดยนำเอาแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงมาสร้างปรากฏการณ์
ด้านการทดลองจะสังเกตที่ความเร็วของมอเตอร์เป็นต้น เป็นตัวแปรตามโดยจะติดใบพัดไว้ที่มอเตอร์ จากนั้นจึงใช้เซนเซอร์ที่เที่ยงตรงในการวัด (Program, Data logger) แล้วเปลี่ยนตัวแปรต้นอื่นๆตามความเหมาะสมของการทดลอง
ความรู้ฟิสิกส์ในเรื่องนี้

ความรู้ฟิสิกส์เบื้องต้น
• กลศาสตร์
• ไฟฟ้าสถิต
• ปรากฏการณ์โคโร่นา
• การปล่อยประจุโคโร่นา

โคโรน่า [Corona]
เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นจากกระแสที่ไหลจากขั้วไฟฟ้าที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงได้กระจายตัวไปยังของไหลที่อยู่บริเวณรอบ (ของไหลส่วนใหญ่คืออากาศ)
ผ่านการไอออเซชั่นซึ่งจะสร้างย่านพลาสมารอบๆ ขั้วไฟฟ้า ในที่สุดไอออนที่เกิดขึ้นก็จะผ่านไปยังพื้นที่ที่มีศักย์ต่ำ แล้วไอออนก็จะรวมตัวเป็นกลางอีกครั้ง

ตัวอย่างปรากฎการณ์โคโรน่า : https://youtu.be/2pLJ2ZX4By4

แล้วสำหรับท่านผู้อ่านเคยเห็นปรากฎการณ์นี้กันไหมครับ และ นอกเหนือจาก Corona ที่ได้นำเสนอไป มีคำๆนี้ไปปรากฎในไหนอีกบ้างมาแชร์ข้อมูลกันได้ครับ 😀🤯

[ อ้างอิงรูป,การทดลอง LAB PCSHSPT, young physicist tournament 2019 ]
[ อ้างอิงข้อมูลหนังสือฟิสิกส์ไฟฟ้า,เว็บไซด์ออนไลน์ ]

เราได้รับอะไรจากกิจกรรมฟิสิกส์สัประยุทธ์ (ฟสส.)

ก่อนอื่นขอเกริ่นนำคร่าวๆก่อนครับ ฟสส. คือการแก้โจทย์ปัญหาฟิสิกส์มีเวลาให้แก้ปัญหานั้น1ปีเต็มๆครับ โดยสำหรับการแข่งขันในประเทศไทย (TYPT) มีโจทย์ทั้งสิ้น10ข้อโดยในแต่ละปีโจทย์ทั้ง10 ข้อก็จะถูกคัดมาจากการแข่งขันระดับนานาชาติ (IYPT) อีกทีครับ (การแข่งขันในประเทศไทย แข่งเป็นทีมๆละ5คน ตัวแทนโรงเรียน)

"ฟิสิกส์สัประยุทธ์" เป็นคำที่เสนอโดย
ดร.บุรินทร์ อัศวพิภพ
ซึ่งมาจากการแข่งขันฟิสิกส์สัประยุทธ์ระดับนานาชาติ (International Young Physicists’ Tournament; IYPT or Physics World Cup)
วิเคราะห์ความหมาย ฟิสิกส์สัประยุทธ์
เพื่อเป็นต้นแบบในใจให้ตระหนักรู้ว่ากิจกรรมนี้มีสองส่วน, การที่จะสร้างกระบวนการหรือทำให้ออกมาดีผมคิดว่าจำเป็นต้องทำความเข้าใจครับ
(ฟิสิกส์ 50% + สัประยุทธ์ 50%)
" เรามีความรู้ที่หนาแน่นโดยปราศจากการพูดเป็น ไม่ได้และในขณะเดียวกันเราไม่สามารถประสบความสำเร็จได้โดยการพูดเก่งแต่ปราศจากความรู้ "
ฟิสิกส์ ความรู้วิชาการ หลักการทฤษฎี เปรียบเสมือนสมองซีกซ้าย "การตัดสินใจ" การวิเคราะห์ การใช้เหตุผล
สัประยุทธ์ การโต้ความคิดเห็นเชิงวิชาการ
การโยงความคิดให้ผู้ฟังเห็นด้วยกับความคิดของเรา "ส่วนของความคิดสร้างสรรค์" การตอบคำถาม พูดง่ายๆคือ "มีกึ๋น"

ซึ่งการที่เราจะทำบทบาทให้สมบูรณ์แบบ ต้องมีทั้งสองอย่างนี้ประกอบอยู่ด้วย เปรียบเหมือนสมองของมนุษย์ที่สมบูรณ์และเมื่อเรานำคำมาวิเคราะห์ ผมได้ค้นพบว่าหลักการบ้างอย่างจะสามารถอธิบายได้ > ทฤษฎีการเรียนของบลูม (Bloom's Taxonomy)
1. ความรู้ที่เกิดจากความจำ (knowledge) ซึ่งเป็นระดับล่างสุด สูตรฟิสิกส์ ทฤษฎี หลักการ
2. ความเข้าใจ (Comprehend) เข้าใจในหลักการและนำไปใช้เป็น
3. การประยุกต์ (Application) ประยุกต์ไปใช้กับโจทย์นำทฤษฎีที่เชื่อว่าจะอธิบายได้มารวมกัน
4. การวิเคราะห์ (Analysis) สามารถแก้ปัญหา ตรวจสอบได้ เริ่มเข้าสู่กระบวนการทดลอง
5. การสังเคราะห์ (Synthesis) สามารถนำส่วนต่างๆ มาประกอบเป็นรูปแบบใหม่ได้ให้แตกต่างจากรูปเดิม นำทฤษฎีที่คิดได้ผนวกกับการทดลอง ได้รูปแบบวิธีการแก้ปัญหาขึ้นมาใหม่ของแต่ละผู้นำเสนอ
6. การประเมินค่า (Evaluation) วัดได้ และตัดสินได้ว่าอะไรถูกหรือผิด ประกอบการตัดสินใจบนพื้นฐานของเหตุผลและเกณฑ์ที่แน่ชัด, ความถูกต้องของทฤษฎี ความmake sense
ข้อ1-3 เป็นการเรียนรู้ขั้นพื้นฐาน ผมเปรียบเทียบคือตัวฟิสิกส์ที่เป็นบทเรียนผ่านกระบวนการเรียนรู้ปกติ ได้รับความรู้ที่แน่นอน
ข้อ 4-6 การเรียนรู้ขั้นสูงกว่า สัประยุทธ์คือการนำความรู้สิ่งที่พัฒนามาตีแผ่และแสดงความคิดเห็นผ่านกระบวนการ (ได้รับความรู้และประยุกต์ใช้ได้จริง)
ซึ่งผมเองเชื่อว่าหลายๆท่านคงเคยได้ยินทฤษฎีนี้และศึกษากันบ้างแล้วแต่ประเด็นที่สำคัญคือเมื่อเรารู้แล้วจะทำอย่างไรนำมันมาใช้ประโยชน์อย่างไร

นิยามที่ใกล้เคียงกับฟิสิกส์สัประยุทธ์คงจะหลีกไม่พ้น STEM ปัจจุบันแทบจะทุกโรงเรียนมีการเรียนในเรื่องวิชานี้ซึ่งเป็นสิ่งที่ดีมากครับ ผมขอนำความหมายของ STEM จาก stemeducationthailand. org มาอ้างอิงในบทความนี้เพื่อความเข้าใจที่ไม่ผิดพลาดนะครับ
" Science Technology Engineering and Mathematics Education คือ แนวทางการจัดการศึกษาให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้และสามารถบูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ ไปใช้ในการเชื่อมโยงและแก้ปัญหา ในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ควบคู่ไปกับการพัฒนาทักษะแห่งศตวรรษที่ 21โดยบูรณาการการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เพื่อนำไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง และการประกอบอาชีพในอนาคต STEM จึงส่งเสริมการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมหรือโครงงานที่มุ่งแก้ปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง " จริงๆแล้ว ฟิสิกส์สัประยุทธ์คือ STEM อย่างนี้เลยครับ ยกตัวอย่าง
- S T E M มีการใช้ทั้ง4ศาสตร์ความรู้นี้ในการทำการทดลอง
- ฟสส. เป็นโครงการที่จะหยิบยกปัญหาในชีวิตประจำวันมาศึกษาครับ เช่น บ้างครั้งเราใช้กล้องในการถ่ายรูปและถ่ายติดลำแสงบ้างส่วน ให้ศึกษาว่าเกิดจากอะไร , การฟลิปขวดน้ำที่หมุนขวดให้กลับมาตั้งได้อีกครั้งให้ศึกษาว่ามีตัวแปรอะไรมาเกี่ยวข้องบ้าง ฯลฯ
แต่ในความเหมือนก็มีความต่างครับ เพราะว่า จุดประสงค์ของการทำกิจกรรมทั้งสองต่างกัน (ในระดับมัธยม) stemเป็นรายวิชาหนึ่งหรือกิจกรรมเสริมย่อยดังนั้นสิ่งที่นักเรียนคาดหวังสิ่งที่จะได้รับจริงๆแล้วคืออะไรกันแน่ครับ ...
ฟสส. สามารถเรียกอีกอย่างคือการทำวิจัยย่อยๆ ดังนั้นการทำวิจัยเราจำเป็นต้องมีความรู้อย่างแท้จริง ระดับความจริงจังก็เพิ่มขึ้น และแถมยังมีการแข่งขันมาเป็นอีกหนึ่งตัวผลักดัน

ตัวอย่างโจทย์ฟสส. กับ STEM
โจทย์ในข้อนี้ให้วางวัตถุหนักบนทรงกระบอกสองอันที่เหมือนกันและหมุนทรงกระบอกนี้ด้วยความถี่เชิงมุมเดียวกันแต่สวนทางกัน จงสืบเสาะว่าการเคลื่อนที่ของทรงกระบอกขึ้นกับปัจจัยอะไรบ้าง
ตัวอย่างปรากฏการณ์ :
https://youtu.be/46lk2FXzwT8
Science ใช้ความรู้เรื่องนิวตันในการวิเคราะห์แรงต่างๆที่เกิดขึ้นในระบบ, วิเคราะห์สมการคลื่นในการเคลื่อนที่ของวัตถุ, สมการการเคลื่อนที่ของล้อ
Technology การใช้ Data logger สำหรับวิเคราะห์แรงความเร็วของวัตถุในการทดลอง, ออกแบบวัสดุบางอย่างแล้วใช้เครื่องตัดเลเซอร์ตัดออกมาเพื่อควบคุมขนาด
Engineering พื้นฐานการออกแบบ, ความรู้งานช่าง,การประดิษฐ์ ชุดการทดลองนี้ จากพลาสติก ฐาน,ล้อ,ขาตั้ง ที่เชื่อมต่อกัน รวมถึงมอเตอร์ที่เป็นตัวปั่นให้ล้อขยับ,สวิตไฟเปิดปิด
Mathematics คณิตศาสตร์ใช้ในทุกการทดลอง การคำนวณแรง,การแตกแรงของวัตถุหนัก, คำนวณระยะทางระหว่างล้อ และกราฟการทดลองวิเคราะห์สมการกราฟเพื่อหาแนวโน้มต่างๆ
[ สรุปโดยย่อ STEMและฟสส. ดำรงค์อยู่บนหลักการเดียวกันแต่สิ่งที่แตกต่างคือจุดประสงค์ ]

กระบวนการฟิสิกส์สัประยุทธ์สามารถพัฒนาระบบการเรียนรู้ได้อย่างไร >โดยกระตุ้นความคิดความอยากรู้อยากเห็น มอบจินตนาการให้นักเรียนโดยไร้ขอบเขตเปรียบเสมือนการได้มาซึ่งอิสรภาพทางความคิด เพราะในการทำกิจกรรมนี้วิธีการแก้ปัญหาแต่ละทีมไม่จำเป็นต้องเหมือนกันเพื่อหาคำตอบของคำถามปลายเปิดบนพื้นฐานความเป็นจริง
บทเรียนที่ได้รับอาจแตกต่างกันออกไปแต่ประเด็นหลักที่ทุกท่านได้รับคือความรู้ฟิสิกส์ (Physics Knowledge) เนื่องจากเกิดการเรียนรู้ว่า "ความรู้เป็นตัวปลดล๊อกจินตนาการ" ในที่นี้หมายถึงความรู้สามารถทำให้เรามองภาพใหญ่และสร้างขอบเขตการศึกษาที่มากขึ้น
ซึ่งกระบวนการฟิสิกส์สัประยุทธ์นี้ยังสามารถทำให้ผู้ทำการทดลองผู้ศึกษามีความสามารถในระดับที่มากกว่าปกติ "ทักษะที่สำคัญ" การคิดเชิงวิพากย์ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องและน่าเชื่อถือ การสื่อสารเชิงวิชาการ จากการศึกษารวมรวมข้อมูลในส่วนนี้ตามทฤษฎีพีระมิดการเรียนรู้ นักเรียนนักศึกษาจะมีความจำการเรียนรู้เฉลี่ยเป็นเปอร์เซ็นที่สูงขึ้น คือผ่านการลงมือปฎิบัติ, วางแผน, ระบบการสอนผู้อื่น ฯลฯ ซึ่งก็เป็นสิ่งที่น่าสนใจในการตั้งคำถามว่าเราจะนำองค์ความรู้นี้มาปรับใช้ให้เข้ากับโครงสร้างการศึกษาไทยต่อไปอย่างไร

การทำกิจกรรมฟิสิกส์สัประยุทธ์จะมีกระบวนการเสริมที่นอกเหนือการเรียนรู้ปกติคือ
• Planing ทักษะการวางแผนการทำงาน
• Reference การหาแหล่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องพัฒนาการหา source ของข้อมูลในทุกเรื่อง
• Experiment การลงมือทำการทดลองอย่างจริงจัง ออกแบบ พัฒนา ทำการทดลอง
• Analysis การสังเคราะห์ทฤษฎีที่นำมาอธิบาย
ปรากฎการณ์
• Discuss the topic พูดคุยแลกเปลี่ยนความคิดเห็น นำข้อเสียมาปรับปรุง
• Teaching การส่งต่อความรู้ที่ได้รับ เนื่องจากเป็นการทดลองที่แปลกใหม่ความรู้ที่ได้ก็จะแปลกใหม่ เมื่อนำข้อมูลมาแบ่งปันจะเกิดการเชื่อมโยงของข้อมูลซึ่งบ้างครั้งสามารถนำจุดนี้เป็นจุดเปลี่ยนที่ดีขึ้นของแลปนั้นเลยครับ
• Communication # # ศตวรรษที่21 สำคัญ
ในปัจจุบันการมีความรู้อย่างเดียวไม่พอที่จะอยู่รอดได้ถ้าเรามีความรู้แต่ไม่สามารถสื่อสารถ่ายทอดหลักการนั้นๆให้ผู้อื่นเข้าใจได้ความรู้นั้นๆก็จะไม่เกิดการพูดคุยวิพากย์ ศาสตร์หรือความรู้ใหม่ๆก็จะเกิดขึ้นน้อยลงซึ่งการสื่อสารนี้รวมถึงการติดต่อหาแหล่งข้อมูล, ความช่วยเหลือการทำแลป และ ทักษะการพูดชี้แจงเหตุผล

ตัวอย่างประเด็นที่ได้หยิบยกไปนั้นจะพัฒนาศักยภาพการเรียนรู้ของนักเรียนเองให้ดียิ่งขึ้น ความจำระยะยาว (Long-Term memory)
เนื่องจากผ่านการเรียนรู้ในขั้นต้น ผ่านกระบวนการดังกล่าว
** ภายใต้เงื่อนไขการทำงานเป็นทีมและกระบวนการทุกอย่างต้องพูดคุยอย่างจริงจังจึงจะมีประสิทธิภาพ **

ผมได้รวบรวม "สิ่งที่ได้รับจากกิจกรรม ฟิสิกส์สัประยุทธ์." มาดังนี้ ตามจำแนกแต่ละกลุ่ม (จากความเป็นจริงและประสบการณ์ นำมาแบ่งปันกันครับ ) (ผู้อ่านสามารถเสริมเพิ่มเติม)

1. ความรู้วิชาการ แน่นอนครับว่าความรู้พื้นฐานเป็นสิ่งสำคัญมาก วิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ สำหรับบูรณาการกิจกรรมนี้ แต่วิชาอื่นๆก็ยังเป็นศาสตร์ที่เราต้องมีความรู้เช่นกัน เช่น วิชาเคมี ใช้ความรู้เรื่องการผสมสาร, อัตราการทำปฎิกิรยา

2. ทักษะการทำการทดลอง เมื่อเรามีโมเดลทางความคิดเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนต่อไป ต้องดำเนินการทำแลปเพื่อพิสูจน์ว่าสิ่งที่เราคิดกับสิ่งที่เกิดขึ้น เป็นเรื่องเดียวกัน, การประดิษฐ์อุปกรณ์เพื่อนำมาทดลอง

3. การมีปฎิสัมพันธ์ teamwork การทำกิจกรรมเป็นทีมสิ่งที่ขาดไม่ได้คือการพูดคุยประสานงาน,ซึ่งทำให้เรามีความสัมพันธ์กับเพื่อนๆน้องๆพี่ๆ คุณครูมากขึ้น เป็นประสบการณ์ที่ช่วยเหลือกัน

4. การคิดอย่างเป็นระบบ ทักษะที่ใช้คือการวางแผนอย่างครอบคลุม การคิดอย่างเป็นระบบ และความผิดพลาดเกิดขึ้นได้แต่ระบบที่วางไว้จะช่วยให้ดำเนินการได้อย่างสะดวกขึ้น

5. การแก้ปัญหาเฉพาะหน้า เมื่อเกิดปัญหากับการทดลองจะแก้ปัญหาอย่างไรต้องคิดอย่างทันเวลาและตอนแข่งจะตอบคำถามอย่างไร

6. ความมีไหวพริบ วาทศิลป์ และ EQ เข้าสู่การแข่งขัน ความมีไหวพริบในการจับจุดผิดแลปของทีมอื่นหรือความฉลาดทางอารมณ์ที่ควบคุมการกระทำของเราเวลาทีมอื่นยุย่งให้เราไขว้แขว่

7. การเรียนรู้ตลอดเวลา แถบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่เราทำครั้งแรกแล้วจะ Perfect สิ่งที่ผมได้เรียนรู้คือ ต้องไม่หยุดพัฒนาตลอดเวลา เพราะสิ่งที่เราคิดว่ารู้มันครอบคลุมแลปของเรา แต่แท้จริงแล้วไม่เลย ยังมีเรื่องอื่นๆที่รอให้เราค้นหาอีกต่อไปรวมถึงการค้นคว้าในบทความวิจัยที่เกี่ยวข้อง

8. สัจจะธรรม ปรัชญา และ ความถ่อมตน การแข่งขันมีแพ้และมีชนะ เมื่อบ้างสิ่งไม่เป็นไปตามที่เราคาดไว้ ก็แค่กลับมาแก้ไขความผิดพลาดอีกครั้งและยอมรับว่ามีส่วนที่เราไม่รอบคอบทั้งการซ้อม, การประมาท (ตามข้อ7)

9. เครือค่ายความรู้และมิตรภาพ มิตรภาพที่เกิดจากภายในทีมในโรงเรียนหรือกับทีมอื่นๆ เป็นสิ่งที่คอยช่วยเหลือกัน พูดคุยในสิ่งเดียวกันซึ่งช่วยให้องค์ความรู้ หรือที่เรียกว่า เครือข่ายการศึกษา,องค์ความรู้

[ ในมุมมองของผู้ก่อตั้ง ] ระดับนานาชาติ
ประเด็นหลักไม่ต่างกันแต่มีบางประเด็นที่น่าสนใจครับ
• Team work ทักษะการทำงานเป็นทีม
• Knowledge ความรู้เชิงวิชาการ
• Research อ่านงานวิจัยเพื่อนำมาปรับใช้
• Rhetorical Skills ทักษะเชิงวาทศิลป์การพูด
• Language Skills ทักษะด้านภาษา
• International Aspect มุมมองระหว่างประเทศ
จะเห็นได้ว่าทางองค์กรผู้จัดการแข่งขันเองก็ได้ตระหนักถึงประโยชน์ของผู้เข้าร่วมกิจกรรมแต่ก็มีข้อสังเกตครับในข้อ 4-6 เขามุ่งเน้นกับทักษะที่เราจะได้รับเช่นกัน นอกเหนือจากความรู้
- ทักษะเชิงวาทศิลป์ นอกเหนือจากการทำกิจกรรมนี้เราสามารถเจรจาต่อรองในชีวิตประจำวันได้อย่างแน่นอน เช่น เจรจาปิดดีลการค้าขาย
- ทักษะด้านภาษา ภาษาอังกฤษที่จำเป็นอย่างมาก ยิ่งใช้บ่อยๆฝึกฝนสม่ำเสมอความรู้ก็จะอยู่กับตัวเอง
- มุมมองระหว่างประเทศ เป็นการแลกเปลี่ยนวัฒนธรรมของแต่ละประเทศที่เกิดขึ้นหลังจบการแข่งขัน (ถ้าในระดับประเทศ เกิดการแลกเปลี่ยนของแต่ละภูมิภาคหลังการแข่งขัน)

ทุกๆท่านคงไม่อาจปฎิเสธได้ว่าอยากเห็นระบบการศึกษาไทยพัฒนาไปในทางที่ดีขึ้น ฟิสิกส์สัประยุทธ์ที่ได้อธิบายในบทความชิ้นนี้ก็เป็นอีกตัวเลือกหนึ่งที่นำเสนอในมุมมองของผู้เขียนครับ ในโรงเรียนหลายๆแห่งมีการนำรูปแบบนี้ไปศึกษาและทดลองการใช้ระบบนี้แล้วครับซึ่งรูปแบบ,ความใส่ใจ ก็มีหลากหลาย ส่วนผมเองก็เป็นส่วนหนึ่งที่ได้ใช้ระบบนี้ในการเรียนบางรายวิชา ทัศนคติส่วนตัวของผู้เขียนเห็นว่าดีอย่างยิ่งด้วยเหตุผลข้างต้น แต่ก็มีจุดที่สามารถแก้ไขให้ดีขึ้นเช่นกันครับ เช่น

• การทำให้นักเรียนตระหนักถึงความสำคัญอย่างจริงๆจังๆ
• กระตุ้นการเสาะแสวงหาความรู้ของนักเรียน
• ส่งเสริมค่านิยมรักการเรียนรู้ ไม่ใช่แค่รักการเรียนอย่างเดียวครับ การเรียนคือการศึกษาในระบบ แต่การเรียนรู้คือสิ่งที่ยิ่งใหญ่ไปกว่านั้น มันรวมถึง การเรียน, การแสวงหาทักษะสำคัญในปัจจุบัน, การเรียนรู้ทักษะแก้ปัญหา ฯลฯ
• เพิ่ม เทคโนโลยี+การศึกษา ในทุกการเรียนรู้

และสมมติว่าสิ่งนี้เป็นจุดเริ่มต้น การทำวิจัยหรือศึกษาข้อมูลให้ปรับไปใช้กับวิชาอื่นๆก็เป็นสิ่งที่น่าสนใจเช่นกันครับซึ่งวิธีการนี้สามารถปรับให้เหมาะกับพฤติกรรมการเรียนของนักเรียนไทยได้เพื่อพัฒนาโครงสร้างทางการศึกษาไทยให้เหมาะสมและดียิ่งขึ้นไป

[ Reference ]
Stemedcationthailand. org
IYPT. org

ภาพข้างล่างมีแลปอะไรบ้างหน่า ?

สวัสดีทุกท่านครับ ยินดีต้อนรับสู่เพจ " ฟิสิกส์สัประยุทธ์ จภ.ปท. - PCSHSPT -ypt " เพจ official ของทีมฟิสิกส์สัประยุทธ์ โรงเรียนวิทยาศาสตร์
จุฬาภรณราชวิทยาลัย ปทุมธานี
เพจที่จะอัพเดทข่าวสารเกี่ยวกับทีมฟสส.จภ.ปท.
โจทย์ฟิสิกส์สัประยุทธ์, ข่าวสารฟิสิกส์ที่น่าสนใจ
ความรู้ฟิสิกส์ที่จำเป็น

กดถูกใจ เพื่อเป็นการไม่พลาดข้อมูลข่าวสารดีๆจากทีมฟิสิกส์สัประยุทธ์ จภ.ปท.